Космические корабли "Восток"

Конструкция космических кораблей "Восток" (3КА)

Корабль «Восток-3А» (заводское обозначение - «объект 3КА») был предназначен для пилотируемого полета по орбите Земли одного космонавта.

Основные характеристики.

Масса КК около 4,72 тонн; длина (без антенн) 4,4 метра; максимальный диаметр 2,43 м. 

Устройство КК "Восток"

Корабль состоял из двух отсеков: спускаемого аппарата (СА) и приборного отсека (ПО) с тормозной двигательной установкой ТДУ-1. Отсеки механически соединены между собой с помощью металлических лент и пиротехнических замков.

Спускаемый аппарат

  Масса СА 2,46 т, диаметром 2,3 м, объем 5,2 куб. м, свободный объем 1,6 куб. м - предназначен для размещения космонавта, в нем космонавт спускается до высоты 7 км. Герметичный корпус СА (алюминиевый сплав) имеет сферическую форму (диаметр 2,2 м). Снаружи корпус покрыт тепловой защитой с переменной толщиной (максимально - до 0,18 м в лобовой части; минимально - до 0,03 м в тыльной части СА). Наружные обводы СА, включая теплозащиту, имеют сферическую форму с диаметром 2,3 м. Форма СА и положение его центра масс обеспечивают аэродинамическую устойчивость СА, рассчитанного на спуск по баллистической траектории. В верхней части корпуса СА расположены три люка диаметром 1 м. Один из них, находящийся со стороны ног космонавта, - технологический, обеспечивающий проведение различных операций на Земле.

Кабина КК "Восток":

1 - пульт пилота; 2 - приборная доска (с глобусом); 3 - телевизионная камера; 4 - иллюминатор с оптическим ориентиром; 5 - ручка управления ориентацией; 6 - радиоприемник; 7 - контейнеры с пищей.

Через второй люк (напротив технологического) осуществляется посадка космонавта и катапультирование кресла с космонавтом при парашютировании СА на участке спуска в атмосфере или при аварии ракеты-носителя на начальном этапе выведения на орбиту. Через третий люк (расположенный между первыми двумя) выстреливается парашют, на котором спускается СА. Второй и третий люки закрыты отделяемыми (с помощью пиротехнического устройств) крышками. СА имеет три иллюминаторами, два из которых размещены на крышках люков. Внутри СА расположены: парашютный контейнер вместимостью 330 куб. дм (площадь основного купола 574 кв. м, скорость приземления на основном парашюте 10 м/с); катапультируемое кресло космонавта (с 2 твердотопливными ракетными двигателями) с основным и вспомогательным парашютами, аварийным запасом снаряжения и питания (включая средства пеленгации); приборы и оборудование основных и вспомогательных систем корабля (жизнеобеспечения, терморегулирования, электропитания, навигации и управления, телеметрии, пульт космонавта, оптический ориентатор, ручка управления, средства пеленгации, радиосвязи и так далее). Внутри корпус и оборудование СА покрыты теплоизоляцией в сочетании с декоративной обшивкой. Снаружи СА находятся: атенны командной радиолинии (установлены на металлических лентах, крепящих СА к ПО), отделяемая часть платы кабель-мачты, связывающей СА с ПО, узел крепления лент, соединяющих СА и ПО.

Для обеспечения безопасности космонавт на всех участках полета находился в скафандре СК-1, подключенном к бортовой системе жизнеобеспечения (СЖО). СК-1 имел возможность поддерживать пребывание космонавта в разгерметизированной кабине в течение 4 часов и при катапультировании на высоте 10 км. На корабле «Восток-6» космонавт В.В.Терешкова выполнила полет в специальном женском скафандре СК-2. Скафандры СК-1 и СК-2 были разработаны и изготовлены на Машиностроительном заводе №918 (ныне Научно-производственное предприятие «Звезда») под руководством С.М.Алексеева.

На участке спуска (высота 7 км) осуществлялось катапультирование космонавта (с креслом и неприкосновенным запасом). После удаления кресла с космонавтом от СА на безопасное расстояние космонавт отделялся от кресла и спускался на парашюте (скорость приземления 5 м/с); раскрытие парашюта СА происходило на высоте 4 км. Конструкции и системы были рассчитаны на возможность приземления СА с космонатом на борту (без катапультирования). Во время полета на КК "Восток была возможность наблюдать за космонавтом на орбите. Телевизионная аппаратура, используемая при пилотируемом полете, из-за ограниченной пропускной способности имеющихся каналов связи передавала изображение с малой четкостью: всего 100 строк в кадре при 10 кадрах в секунду. Качество изображения было. Для передачи сообщений использовалась голосовая связь или аппарат Морзе.

1 - ленточные антенны системы связи с Землей «Заря»; 2 - приборный отсек; 3 - жалюзи системы терморегулирования; 4 - сопла ориентации ТДУ; 5 - антенны связи системы «Сигнал»; 6 - тормозная двигательная установка; 7 - антенны телеметрии; 8 — солнечный датчик; 9 - космонавт в катапультируемом кресле; 10 - иллюминаторы; 11 - телекамера; 12 - ручка управления ориентацией; 13 - приборная доска; 14 - антенны командной радиолинии; 15 - спускаемый аппарат; 16 - баллоны со сжатым газом системы ориентации; 17 - кожух электроразъемов; 18 - контейнер с пищей; 19 - стяжные ленты;

Бортовая СЖО (ОКБ-124, Г.И.Воронин) поддерживала в СА нормальную атмосферу с давлением 755-775 мм рт.ст. В СА находились запасы воды, пищи и емкости для сбора отходов.

Космонавт имел возможность поддерживать двустороннюю радиосвязь с Землей по одной УКВ и по двум КВ-радиолиниям (система «Заря», разработка НИИ-695, Л.И.Гусев). КВ-передатчики системы «Сигнал» (19.995 МГц) предназначались для передачи данных о самочувствии космонавта. Дублированный комплект радиоаппаратуры «Рубин» (Отдельное конструкторское бюро Московского энергетического института -ОКБ МЭИ, А.Ф.Богомолов) обеспечивал траекторные измерения. В ОКБ МЭИ была разработана и радиотелеметрическая система «Трал П1».

На борту имелся широковещательный радиоприемник. Два комплекта приемных и дешифрирующих устройств командной радиолинии (НИИ-648, А.С.Мнацаканян) обеспечивали прием на корабле 63 управляющих команд.

Для управления кораблем имелись система управления движением (по сути - ориентации и спуска) «Чайка» (ОКБ-1, Б.В.Раушенбах), оптический ориентир «Взор» (ЦКБ-598, Н.Г.Виноградов), приборная доска, пульт управления и ручка ориентации (ЛИИ, Н.С.Строев).

Приборный отсек

Масса ПО 2,27 т, максимальный диаметр 2,43 м, длина 2,25 м, объем 3 куб. м - предназначен для размещения аппаратуры и оборудования основных систем КК, обеспечивающих орбитальный полет.

Приборный отсек представлял собой два соединенных основаниями усеченных конуса, выполненных из алюминиевого сплава. Со стороны СА корпус представляет собой вогнутую сферическую оболочку, с противоположной стороны в корпусе имеется цилиндрическая ниша, в которой размещается ТДУ-1 (ОКБ-2, A.M.Исаев), тягой 1600 кгс. Резервной ТДУ на корабле не было, поэтому его планировалось выводить на низкую орбиту, с которой корабль сошел бы самостоятельно за счет естественного торможения в атмосфере до того, как истекут ресурсы СЖО космонавта.

Внутри ПО размещаются: приборы системы ориентации и управления движением, командно-логического управления и электропитания; аппаратура и оборудование радиосвязи с Землей; приборы телеметрии; программно-временные устройства. Снаружи ПО установлены шаровые баллоны с азотом системы ориентации КК с управляющими соплами (2 секции по 8 сопел в каждой с тягой одного сопла 14,7 Н), датчик солнечной ориентации, датчики системы телеметрии, радиационная поверхность системы терморегулирования с жалюзи и их приводами, баллоны с кислородом для системы жизнеобеспечения.

СА крепился к ПО металлическими лентами. Как и СА, ПО был сделан герметичным и перед полетом заполнялся азотом. Снаружи на ПО размещались два комплекта газовых ракетных двигателей (ГРД) системы ориентации КК, работавших на сжатом азоте, который поступал из сферических баллонов, также располагавшихся на ПО. В каждом комплекте было по 8 ГРД с тягой по 1.5 кгс. Кроме того, на ПО размещались сферические баллоны со сжатым воздухом для СЖО, 4 антенны переговорной радиолинии КВ-диапазона, 4 антенны радиоконтроля орбиты (РКО), антенна широковещательного приемника, 2 антенны системы «Сигнал», 4 антенны радиотелеметрической системы, жалюзи радиатора-излучателя системы терморегулирования, датчик солнечной ориентации.

Электропитание систем корабля осуществлялось от серебряно-цинковых аккумуляторных батарей (ВНИИИТ, Н.С. Лидоренко). Основная устанавливалась в ПО, дополнительная - в СА.

Всего в различных системах корабля были использованы: 421 электронная лампа, более 600 полупроводниковых транзисторов, 56 электродвигателей, около 800 реле и переключателей. Суммарная длина электрических кабелей составила около 15 км.

СА совершал посадку по баллистической траектории, при этом работал пеленг в КВ-диапазоне, а после приземления включался пеленг, работавший в УКВ-диапазоне.

Парашютная система СА (НИЭИ ПДС, Ф.Д.Ткачев) имела вытяжной парашют площадью 1.5 м2 (вводится на высоте около 7 км), тормозной парашют площадью 18м2 (вводится на высоте 4 км) и основной - площадью 574 м2 (вводится на высоте 2.5 км). Двигателей мягкой посадки СА не имел.

Космонавт совершал посадку отдельно от СА. Он катапультировался из СА вместе с креслом на высоте около 7 км со скоростью 20 м/с. Затем космонавт отделялся от кресла вместе с запасным парашютом и носимым аварийным запасом (НАЗ). Сначала вытягивался тормозной парашют площадью 2 м2 и на высоте 4 км - основной, площадью 83.5 м2. Космонавт приземлялся со скоростью 5 м/с. Запасной парашют площадью 56 м2 вводился в случае отказа основного.

Тип (Наименование)

Дата запуска

Дата посадки (срок существования)

Индекс

Пилот (позывной)

3КА №1 (Корабль-спутник-4)

09.03.61

 09.03.61

1961-008A

Беспилотный

3КА №2 (Корабль-спутник-5)

25.03.61

25.03.61

1961-009A

Беспилотный

3КА №3 (Восток-1)

12.04.61

12.04.61

1961-012A

ГАГАРИН Юрий (Кедр)

3КА №4 (Восток-2)

06.08.61

07.08.61

1961-019A

ТИТОВ Герман (Орёл)

3КА №5 (Восток-3)

11.08.62

15.08.62

1962-036A

НИКОЛАЕВ Андриян (Сокол)

3КА №6 (Восток-4)

12.08.62

15.08.62

1962-037A

ПОПОВИЧ Павел (Беркут)

3КА №7 (Восток-5)

14.06.63

19.06.63

1963-020A

БЫКОВСКИЙ Валерий (Ястреб)

3КА №8 (Восток-6)

16.06.63

19.06.63

1963-023A

ТЕРЕШКОВА Валентина (Чайка)